本发明专利技术公开了一种具有超疏水性能的透明杨木的制备方法及应用，本发明专利技术用乙烯基三乙氧基硅烷对二氧化硅对其超疏水改性，并将其沉积在透明木表面，同时保持透明木的透明度，并提升了机械强度。使用紫外光固化树脂填充到脱木质素木材模板，解决了透明木材暴露在空气中易氧化黄变的问题，缩短了固化时间，提高了制备效率。效率。效率。
【技术实现步骤摘要】
一种具有超疏水性能的透明杨木的制备方法及应用
[0001]本专利技术属于新型木材技术开发及改性
，具体涉及一种具有超疏水性能的透明杨木的制备方法及应用。
技术介绍
[0002]木材是一种应用广泛的多孔结构材料，具有低密度、高模量、高强度、高韧性、低导热率等特点。木材中存在许多垂直排列的通道，木材细胞壁中含有大量的纤维素、木质素和果胶。这些层次结构和组成的相互作用使得木材具有优良的力学性能。利用木材独特的微观结构和组成，可以制备先进的功能材料如木材
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聚合物材料，磁性木材、透明木等。
[0003]透明木材是通过将折射率与木材细胞壁相匹配的聚合物注入到脱木素木材中填充其细胞腔及导管中制备成的新型材料。透明木材具有良好的光学性能、高强重比和独特的层次结构，在光电器件以及节能建筑等领域有着广泛的应用。
[0004]近年来，随着利用太阳能的技术不断进步，有关此类能源设备的可持续性发展引起了科学家的广泛关注。透明木在有机光电子器件领域有着广泛的应用，但受到当地气候的影响以及空气中的灰尘和有机颗粒物的影响，光伏器件的表面容易受到污染，使得光电转化效率显著降低。对光伏板进行定期清洗虽然能起到防污作用，但通常需要消耗大量的人力和水电资源，甚至对环境造成二次污染。
技术实现思路
[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]本专利技术提供一种具有超疏水性能的透明杨木的制备方法，其由以下步骤组成，（1）将杨木烘干至干燥状态；（2）将烘干后的杨木浸入含有0.4~0.6 mol/L的亚硫酸钠和浓度为2.5~2.8 mol/L的氢氧化钠的混合水溶液中，在80~85℃水浴加热5~7小时；（3）将步骤（2）处理后的杨木样品取出，依次用无水乙醇进行脱水处理、乙醇和丙酮的混合液漂白处理，得到脱木素薄木模板保存在乙醇溶液中；（4）将步骤（3）得到的脱木素薄木模板浸入水性紫外光固化丙烯酸树脂中，真空干燥皿中脱气，释放真空，在紫外灯下照射120~300s，紫外灯的功率为3~3.5 kw，垂直照射距离为20~30 cm，得到透明木；（5）在无水乙醇中加入纳米二氧化硅和乙烯基三乙氧基甲基硅烷，旋蒸去除无水乙醇，真空干燥，得到改性二氧化硅粉末，配制质量分数为4~5%的改性二氧化硅的无水乙醇溶液，搅拌，得到疏水改性二氧化硅悬浮液；纳米二氧化硅与乙烯基三乙氧基甲基硅烷质量比为3：2；（6）将γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和水混合后超声处理，再加入甲醇超
声处理，得到γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，将透明木浸入γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液预处理12~16 h，浸渍入所述疏水改性二氧化硅悬浮液，停留2~3 min，取出，干燥，获得具有超疏水性能的透明杨木。
[0007]作为本专利技术所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法的一种优选方案：所述步骤（1），为杨木置于温度为100~120℃的烘箱中烘至干燥状态。
[0008]作为本专利技术所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法的一种优选方案：所述步骤（2），为将烘干后的杨木浸入含有0.4 mol/L的亚硫酸钠和浓度为2.5 mol/L的氢氧化钠的混合水溶液中，在85℃水浴加热6小时；作为本专利技术所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法的一种优选方案：所述水性紫外光固化丙烯酸树脂，为聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯的二元混合树脂，所述聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯的质量比为1：1。
[0009]作为本专利技术所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法的一种优选方案：所述步骤（3），为将步骤（2）处理后的杨木样品取出，依次用无水乙醇进行脱水处理24 h、乙醇和丙酮的混合液中进行漂白处理12h，得到脱木素薄木模板，乙醇：丙酮体积比为9：1。
[0010]作为本专利技术所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法的一种优选方案：所述步骤（4），为将步骤（3）得到的脱木素薄木模板放入培养皿底部，并浸入水性紫外光固化丙烯酸树脂中，在200 pa真空干燥皿中脱气，5分钟后，释放真空，脱气重复三次，将装有木材样品和树脂的培养皿在紫外灯下照射200 s，紫外灯的功率为3 kw, 垂直照射距离为20 cm，得到透明木。
[0011]作为本专利技术所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法的一种优选方案：所述纳米二氧化硅，平均粒径为300~550nm。
[0012]作为本专利技术所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法的一种优选方案：所述步骤（5），为在100 ml无水乙醇中加入6 g纳米二氧化硅和4 g乙烯基三乙氧基甲基硅烷，超声10 min并转移到三口烧瓶中，在50℃下通过旋蒸去除无水乙醇，将剩余固体在60℃下真空干燥2 h，获得改性二氧化硅粉末，配制质量分数为4%的改性二氧化硅的无水乙醇溶液，在室温下磁力搅拌30 min，获得疏水改性二氧化硅悬浮液。
[0013]作为本专利技术所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法的一种优选方案：将1~2 g γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和4 g水混合后进行超声处理30 min，再加入35g甲醇超声处理30 min得到γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，将透明木浸入γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液预处理12~16 h，然后以150~200 mm/min的速度将其浸渍入所述疏水改性二氧化硅悬浮液，停留2 min，再以150~200 mm/min的速度将其取出，干燥，获得具有超疏水性能的透明杨木。
[0014]本专利技术的有益效果：本专利技术用乙烯基三乙氧基硅烷对二氧化硅对其超疏水改性，并将其沉积在透明木表面，同时保持透明木的透明度，并提升了机械强度。使用紫外光固化树脂填充到脱木质素木材模板，解决了透明木材暴露在空气中易氧化黄变的问题，缩短了固化时间，提高了制备效率。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用
的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术的制备工艺流程图。
[0016]图2为实施例1产品图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0018]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有超疏水性能的透明杨木的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成，（1）将杨木烘干至干燥状态；（2）将烘干后的杨木浸入含有0.4~0.6 mol/L的亚硫酸钠和浓度为2.5~2.8 mol/L的氢氧化钠的混合水溶液中，在80~85℃水浴加热5~7小时；（3）将步骤（2）处理后的杨木样品取出，依次用无水乙醇进行脱水处理、乙醇和丙酮的混合液漂白处理，得到脱木素薄木模板保存在乙醇溶液中；（4）将步骤（3）得到的脱木素薄木模板浸入水性紫外光固化丙烯酸树脂中，真空干燥皿中脱气，释放真空，在紫外灯下照射120~300s，紫外灯的功率为3~3.5 kw，垂直照射距离为20~30 cm，得到透明木；（5）在无水乙醇中加入纳米二氧化硅和乙烯基三乙氧基甲基硅烷，旋蒸去除无水乙醇，真空干燥，得到改性二氧化硅粉末，配制质量分数为4~5%的改性二氧化硅的无水乙醇溶液，搅拌，得到疏水改性二氧化硅悬浮液；纳米二氧化硅与乙烯基三乙氧基甲基硅烷质量比为3：2；（6）将γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和水混合后超声处理，再加入甲醇超声处理，得到γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，将透明木浸入γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷溶液预处理12~16 h，浸渍入所述疏水改性二氧化硅悬浮液，停留2~3 min，取出，干燥，获得具有超疏水性能的透明杨木。2.根据权利要求1所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法，其特征在于：所述步骤（1），为杨木置于温度为100~120℃的烘箱中烘至干燥状态。3.根据权利要求1或2所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法，其特征在于：所述步骤（2），为将烘干后的杨木浸入含有0.4 mol/L的亚硫酸钠和浓度为2.5 mol/L的氢氧化钠的混合水溶液中，在85℃水浴加热6小时。4.根据权利要求1或2所述的具有超疏水性能的透明杨木的制备方法，其特征在于：所述水性紫外光固化丙烯酸树脂，为聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯的二元混合树脂，所述聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯的质量比为1：1。5.根据权利要求1或2所述的具有超疏...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴燕，吴新宇，孔璋倩，姚星州，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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